Състав и свойства на екосистемите. Екосистемни функции

Цялото разнообразие на организмите на планетата ни е неразривно свързано. Няма такова същество, което да успее да съществува изолирано от всички, строго индивидуално. Обаче не само организмите са в тясна взаимосвързаност, но факторите на външната и вътрешната среда засягат целия биом. Заедно целият комплекс от жива и неодушевена природа представлява структурата на екосистемите и техните свойства. Каква е тази концепция, какви параметри се характеризират, нека се опитаме да разберем статията.

Концепцията за екосистемите

Какво представлява екосистемата? От гледна точка на екологията, това е кумулативната съвместна активност на всички видове организми, независимо от принадлежността към класа и факторите на околната среда, както биотични, така и абиотични.

Свойствата на екосистемите се обясняват с техните характеристики. Първото споменаване на този термин се появява през 1935 г. А. Тенсли предложи използването му да означава "комплекс, състоящ се не само от организми, но и от тяхната среда". Самата концепция е доста широка, тя е най-голямата екологична единица, а също и важна. Друго име е биогеоценозата, въпреки че има малка разлика между тези понятия.

Основното свойство на екосистемите е непрекъснатото взаимодействие в тях на органични и неорганични вещества, енергия, преразпределение на топлината, миграция на елементи, сложно въздействие на живите същества един върху друг. Общо, има няколко основни характеристики, които се наричат свойства.

Основни свойства на екосистемите

Най-важните от тях могат да бъдат разделени на три:

• саморегулирането;
• стабилност;
• самостоятелно възпроизвеждане;
• Промяна на един към друг;
• цялост;
• Възникнали свойства.

По въпроса кое е основното свойство на екосистемите, може да се отговори по различни начини. Всички те са важни, защото само тяхното съвкупно присъствие позволява това понятие да съществува. Нека разгледаме подробно всяка характерна черта, за да се асимилираме нейното важно значение и да разберем същността.

Саморегулиране на екосистемите

Това е основното свойство на екосистемата, което предполага независимо управление на живота в рамките на всяка биогеоценоза. Това означава, че група организми, които са в тясна връзка с други живи същества, както и фактори на околната среда, оказват пряко въздействие върху цялата структура като цяло. Това е тяхното препитание, което може да повлияе на устойчивостта и саморегулирането на екосистемата.

Например, ако говорим за хищници, тогава те ядат тревопасни животни от един и същи вид, точно до намаляване на броя им. След това яденето спира и хищникът превключва на друг източник на храна (т.е. друг вид тревопасно същество). По този начин се оказва, че видът не е напълно унищожен, той остава в мир, докато не се възстанови необходимото количество.

В рамките на екосистемата не може да има естествено изчезване на вида в резултат на хранене от други индивиди. Това е саморегулиране. Това означава, че животните, растенията, гъбите, микроорганизмите взаимно се контролират, въпреки факта, че те са храна.

Също така, саморегулирането е основното свойство на екосистемите, тъй като осигурява контролиран процес за преобразуване на различни видове енергия. Неорганични вещества, органични съединения, елементи - всички са в тясна взаимосвързаност и общото разпространение. Растенията директно използват слънчева енергия, животните ядат растения, пренасят тази енергия в химически връзки, след смъртта си микроорганизмите отново ги разлагат на неорганични. Процесът е непрекъснат и цикличен без външна интервенция, която се нарича саморегулиране.

стабилност

Има и други свойства на екосистемите. Саморегулирането е тясно свързано с устойчивостта. Степента, до която тази или тези екосистеми ще оцелее, как ще оцелее, и дали промените ще настъпят за другите, зависи от редица причини.

Наистина стабилна е тази, в която няма място за човешка намеса. Постоянно постоянно висок брой на всички видове организми, няма промени под влияние на условията на околната среда, или са незначителни. По принцип всяка екосистема може да бъде стабилна.

Човекът може да наруши това състояние чрез намесата и провала на установения ред (обезлесяване, стрелба животни, унищожаване на насекоми и т.н.). Също така самата природа може да повлияе на стабилността, ако климатичните условия рязко се променят, като по този начин се предотвратят адаптирането на времевите организми. Например, природни бедствия, изменение на климата, намаляване на количеството вода и т.н.

Колкото по-голямо е разнообразието на видовете, толкова по-дълги екосистеми съществуват. Екосистемните свойства - устойчивост и саморегулация - са основата, върху която тази концепция се провежда като цяло. Има термин, който обобщава тези характеристики - хомеостазата. Това означава поддържане на последователност във всичко - разнообразието на видовете, техния брой, външни и вътрешни фактори. Например, тундрските екосистеми са по-склонни да бъдат заменени от тропическите гори. В края на краищата в тях генетичното разнообразие на живите не е толкова голямо. И степента на оцеляване е рязко намалена.

Samovosproizvodimost

Ако човек се замисли внимателно за въпроса кое е основното свойство на екосистемите, тогава може да се стигне до извода, че самовъзпроизводимостта е не по-малко важна за тяхното съществуване. В края на краищата, без постоянно възпроизвеждане на компоненти като:

• организми;
• Състав на почвата;
• Прозрачност на водата;
• Кислород компонент на въздуха и така нататък.

Трудно е да се говори за устойчивост и саморегулиране. За да се гарантира, че биомасата непрекъснато се възстановява и се поддържат, е важно да има достатъчно храна, вода и благоприятни условия на живот. Във всяка екосистема съществува постоянна замяна на стари хора с млади, болни хора на здрави, силни и здрави. Това е нормално условие за съществуването на някоя от тях. Това е възможно само при условие на навременна самовъзпроизводимост.

Проявлението на свойствата на такава екосистема е обещание за генетично съхранение на алелите на всеки вид. В противен случай цели родове и видове, класове и семейства на живи същества биха били унищожени без по-нататъшно възстановяване.

последователност

Също така важни свойства на екосистемите - промяната на екосистемите. Този процес се нарича последователност. Тя се проявява под влияние на промяна в външните абиотични фактори и отнема от няколко десетки години до милиони. Същността на това явление е последователната замяна на една екосистема с друга под въздействието на вътрешните фактори, възникващи между живите организми и външните условия на неживата природа от дълго време.

Също така, значителна причина за последователност е човешката икономическа дейност. Така че, горите се заменят с ливади и блата, езерата се превръщат в пустини или заливни поляни, полета се разрастват с дървета и формират гора. Естествено, докато фауната също претърпява значителни промени.

Колко време ще се случи последователността? Точно до етапа, когато най-удобният и адаптиран към конкретните условия е биогеоценозата. Например, иглолистни гори от Далечния изток (тайга) - това е утвърдена местна биоценоза, която вече няма да се промени. Тя е създадена от хиляди години, през това време няма промяна в екосистемата.

Възникнали свойства

Тези свойства на екосистемите са нововъзникващи, нови и преди това не характерни черти, които се появяват в биогеоценозата. Те възникват в резултат на интегрираната работа на всички или няколко участници в общата система.

Типичен пример е общността на коралови рифове, която е резултат от взаимодействието между коелентерати и водорасли. Коралите - това е основният източник на огромно количество биомаса, елементи, съединения, които пред тях в тази общност не съществуват.

Екосистемни функции

Свойствата и функциите на екосистемите са тясно взаимосвързани. Така например, подобна собственост като почтеност означава поддържане на постоянно взаимодействие между всички участници. Включително факторите на нежелания характер. И една от функциите е само хармоничният преход на различни видове енергия във всеки друг, което е възможно при условие на вътрешно разпространение на елементи между всички връзки на населението и самите биоценози.

Като цяло ролята на екосистемите се определя от видовете взаимодействия, които съществуват в тях. Всяка биогеоценоза трябва да даде известно биологично увеличение на биомасата в резултат на нейното съществуване. Това ще бъде една от функциите. Растежът зависи от комбинация от фактори на анимираната и неживата природа и може да се колебае широко. Така че биомасата е много повече в райони с висока влажност и добро осветление. Следователно, нейният растеж ще бъде много по-голям, в сравнение с този, например, в пустинята.

Друга функция на екосистемата е трансформацията. Това предполага промяна на посоката на енергия, нейното преобразуване в различни форми под въздействието на живите същества.

структура

Съставът и свойствата на екосистемите определят и тяхната структура. Коя структура има биогеоценоза? Очевидно тя включва всички основни връзки (както живи, така и абиотични). Важно е също така, че като цяло цялата структура е затворен цикъл, който отново потвърждава основните свойства на екосистемите.

Има две основни основни връзки на всяка биогеоценоза.

1. Екотопа - набор от фактори от абиотична природа. То от своя страна се представя:

• Климатоп (атмосфера, влажност, осветление);
• Едафотом (почвен компонент на почвата).

2. Биоценоза - съвкупността от всички видове живи същества в дадена екосистема. Тя включва три основни връзки:

• Зооценоза - всички животински същества;
• Фитоценоза - всички растителни организми;
• Микробиоценоза - всички бактериални представители.

Съгласно горната структура е очевидно, че всички връзки са тясно взаимосвързани и образуват единна мрежа. Тази връзка се проявява, преди всичко, в усвояването и преобразуването на енергията. С други думи, в хранителните вериги и мрежи в рамките на населението и между тях.

Подобна структура на биогеоценозата е предложена от ВН Сукачев през 1940 г. и остава актуална днес.

Зряла екосистема

Възрастта на различните биогеоценози може да варира широко. Естествено характеристиките на младата и зрялата екосистема трябва да бъдат различни. Това се случва.

Каква собственост на една зряла екосистема го отличава от сравнително новоформираната? Има няколко, помислете за всичко:

1. Видовете от всяка популация са формирани, стабилни и не са заменени (изместени) от други.
2. Разнообразието от хора постоянно и вече не се променя.
3. Цялата общност е свободна да се саморегулира, наблюдава се висока степен на хомеостаза.
4. Всеки организъм е напълно приспособен към условията на околната среда, съвместното съществуване на биоценоза и екотопа е максимално удобно.

Всяка екосистема ще бъде подложена на последователност до достигане на кулминацията й - постоянно най-продуктивно и приемливо разнообразие на видовете. Тогава биогеоценозата започва да се превръща постепенно в зряла общност.

Групи от организми в рамките на биогеоценозата

Естествено, всички живи същества в една и съща екосистема са свързани едно с друго в едно цяло. В същото време те също оказват огромно влияние върху състава на почвата , въздуха, водата - върху всички абиотични компоненти.

Обичайно е да се разграничат няколко групи организми в зависимост от способността им да абсорбират и трансформират енергия в рамките на всяка биогеоценоза.

1. Производителите са тези, които произвеждат органични вещества от неорганични компоненти. Това са зелени растения и някои видове бактерии. Техният начин на поглъщане на енергия е автотрофен, те директно поглъщат слънчевата радиация.
2. Потребителите или биофагите са тези, които консумират готовата органична материя, като ядат живи същества. Те са месоядни, насекоми, някои растения. Тук принадлежат тревопасни представители.
3. Сапротрофите са организми, способни да разлагат органичните вещества, като по този начин консумират хранителни вещества. Това е ядене на мъртви останки от растения и животни.

Очевидно всички участници в системата са в взаимозависимо положение. Без растения тревопасните животни не могат да бъдат изядени, а хищници ще умрат без тях. Saprophages не преработват съединения, броят на необходимите неорганични съединения няма да бъдат възстановени. Всички тези взаимоотношения се наричат хранителни вериги. В големите общности веригите влизат в мрежи, формират се пирамиди. Екологичната наука се занимава с изучаването на въпроси, свързани с трофичните взаимодействия.

Ролята на човека в въздействието върху екосистемите

Това се казва много днес. И накрая, лицето осъзнава пълната степен на щетите, които екосистемата е причинила на тях през последните 200 години. Последиците от подобно поведение станаха очевидни: киселинни дъждове, парников ефект, глобално затопляне, намаляване на ресурсите от сладка вода, увеличаване на почвата, намаляване на горските площи и т.н. Възможно е проблемите да се обозначават за неопределено време, защото те са натрупали огромен брой.

Всичко това е самата роля, която човекът е играл и играе в екосистемата досега. Масовата урбанизация, индустриализацията, развитието на технологиите, изследването на космическото пространство и други човешки действия водят не само до усложняване на състоянието на неживата природа, но и до изчезване и намаляване на биомасата на планетата.

Всяка екосистема се нуждае от защита от хората, особено днес. Затова задачата на всеки от нас е да му осигурим подкрепа. За да се постигне това, не е нужно много - на правителствено равнище се разработват методи за опазване на природата, обикновените хора трябва само да се придържат към установените правила и да се опитват да запазят екосистемите в непроменена форма, без да съставляват прекомерно количество различни вещества и елементи.